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1 . 如图所示,在一直立的光滑管内放置一轻质弹簧,上端点与管口A的距离为,一质量为的小球从管口由静止下落,将弹簧压缩至最低点,压缩量为,不计空气阻力,重力加速度为,弹簧的弹性势能与形变量的关系为,则( )
A.弹簧的最大弹性势能为 | B.小球运动的最大速度等于 |
C.弹簧的劲度系数为 | D.小球运动中最大加速度为 |
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2 . 如图,用底部带孔的玻璃试管和弹簧可以组装一个简易“多功能实验器”,利用该实验器,一方面能测弹簧的劲度系数,另一方面可测量小球平抛运动初速度,还可以用来验证弹性势能大小与弹簧缩短量间的关系。
(1)用该装置测量弹簧劲度系数k时需要读出几次操作时的________ 和________ ,然后由公式________ 求出k的平均值。
(2)由于弹簧缩短时弹性势能Ep的大小等于弹出的小球的初动能。因此用该装置可验证弹簧弹性势能Ep与弹簧缩短量x之间的关系是否满足Ep∝x2,主要步骤如下,请排出合理顺序________ 。
A.改变拉引细线的拉力即改变弹簧长度,从刻度尺读出x2、x3…并求出对应小球初速度v2、v3
B.调好装置,用手缓缓拉引拴住弹簧右端的细线,使弹簧缩短到某一位置,用刻度尺读出弹簧缩短量x1,并将小球轻推至管内弹簧端点处
C.突然释放细线,弹出的球平抛运动到复写纸上,留下痕迹,测出相关距离,求出小球初速度v1
D.分析数据,比较几次v2与x2之间的关系,可得结论
(1)用该装置测量弹簧劲度系数k时需要读出几次操作时的
(2)由于弹簧缩短时弹性势能Ep的大小等于弹出的小球的初动能。因此用该装置可验证弹簧弹性势能Ep与弹簧缩短量x之间的关系是否满足Ep∝x2,主要步骤如下,请排出合理顺序
A.改变拉引细线的拉力即改变弹簧长度,从刻度尺读出x2、x3…并求出对应小球初速度v2、v3
B.调好装置,用手缓缓拉引拴住弹簧右端的细线,使弹簧缩短到某一位置,用刻度尺读出弹簧缩短量x1,并将小球轻推至管内弹簧端点处
C.突然释放细线,弹出的球平抛运动到复写纸上,留下痕迹,测出相关距离,求出小球初速度v1
D.分析数据,比较几次v2与x2之间的关系,可得结论
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3 . 某同学根据机械能守恒定律,设计实验探究弹簧的弹性势能与压缩量的关系。
(1)如图(a),将轻质弹簧下端固定于铁架台上,在托盘中依次增加砝码,测得相应的弹簧长度,部分数据如下表,由数据算出劲度系数k=________ N/m。(g取9.8 m/s2)
(2)取下弹簧,将其一端固定于气垫导轨左侧,如图(b)所示;调整导轨,使滑块自由滑动时,通过两个光电门的速度大小________ 。
(3)用滑块压缩弹簧,记录弹簧的压缩量x;释放滑块,记录滑块脱离弹簧后的速度v,释放滑块过程中,弹簧的弹性势能转化为________ 。
(4)重复(3)中的操作,得到v与x的关系如图(c)。由图可知,v与x成________ 关系,由上述实验可得出结论:对同一根弹簧,弹性势能与弹簧的________ 成正比。
(1)如图(a),将轻质弹簧下端固定于铁架台上,在托盘中依次增加砝码,测得相应的弹簧长度,部分数据如下表,由数据算出劲度系数k=
砝码质量(g) | 50 | 100 | 150 |
弹簧长度(cm) | 8.62 | 7.63 | 6.62 |
(3)用滑块压缩弹簧,记录弹簧的压缩量x;释放滑块,记录滑块脱离弹簧后的速度v,释放滑块过程中,弹簧的弹性势能转化为
(4)重复(3)中的操作,得到v与x的关系如图(c)。由图可知,v与x成
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4 . 为了探究轻质弹簧的弹性势能,某同学设计了如图实验装置:一轻质弹簧左端固定在气垫导轨上,右端自由。弹簧右侧有一个滑块,滑块上固定一挡光片。滑块右侧固定的光电计时器可以记录挡光片通过光电门的时间。实验过程如下:
(1)将气垫导轨放在实验桌上,调节气垫导轨使其水平,气垫导轨调至水平的依据是:通气状态下,滑块置于导轨任意位置,滑块___________ ;
(2)向左推滑块,使弹簧压缩一段距离x后由静止释放,如果挡光片的宽度为d,记下挡光片通过光电门的时间t;则滑块到达光电门的速度为___________ ;
(3)多次改变弹簧的压缩量,记下相应的x和t,发现压缩量x越大,时间t___________ (选填“越大”、“越小”或“不变”)
(4)为了进一步确定x和t的关系,以x为纵坐标,为横坐标,作图线,得到一条过原点的直线,由此可得轻质弹簧的弹性势能EP与弹簧的压缩量x的关系为___________ 。
(1)将气垫导轨放在实验桌上,调节气垫导轨使其水平,气垫导轨调至水平的依据是:通气状态下,滑块置于导轨任意位置,滑块
(2)向左推滑块,使弹簧压缩一段距离x后由静止释放,如果挡光片的宽度为d,记下挡光片通过光电门的时间t;则滑块到达光电门的速度为
(3)多次改变弹簧的压缩量,记下相应的x和t,发现压缩量x越大,时间t
(4)为了进一步确定x和t的关系,以x为纵坐标,为横坐标,作图线,得到一条过原点的直线,由此可得轻质弹簧的弹性势能EP与弹簧的压缩量x的关系为
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5 . 如图甲所示,左端固定在墙上的轻弹簧放在光滑水平面上,一个小球以速度向左运动,压缩弹簧后被弹簧弹回,若将弹簧截去一半,如图乙所示,同样的小球仍以速度向左运动,压缩弹簧后被弹簧弹回,弹簧的形变均在弹性限度内,则小球两次向左压缩弹簧过程( )
A.弹簧的最大压缩量不同 | B.弹簧具有的最大弹性势能不同 |
C.小球对弹簧做的功不同 | D.弹簧对小球的冲量不同 |
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6 . 蹦极是一项非常刺激的户外极限运动。如图所示,弹性绳满足胡克定律一端固定在高空跳台上,另一端系住跳跃者的脚腕,人从跳台上由静止开始落下,弹性绳质量不计,忽略空气阻力的影响,则人下落到最低点的过程中速度______ 填“一直增大”或“先增大后减小”。弹性绳从绷紧到最低点过程中弹性势能_____ (填“一直增大”或“先增大后减小”)、人的加速度______ (填“一直增大”或“先减小后增大”或“先增大后减小”)。
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7 . 如图所示,一弹射游戏装置由安装在水平台面上的固定弹射器、竖直圆轨道(在最低点E分别与水平轨道EO和EA相连)、高度h可调的斜轨道AB组成。游戏时滑块从O点弹出,经过圆轨道并滑上斜轨道。全程不脱离轨道且恰好停在B端则视为游戏成功。已知圆轨道半径r=0.1m,OE长L1=0.2m,AC长L2=0.4m,圆轨道和AE光滑,滑块与AB、OE之间的动摩擦因数μ=0.5。滑块质量m=2g且可视为质点,弹射时从静止释放且弹簧的弹性势能完全转化为滑块动能。忽略空气阻力,各部分平滑连接。求
(1)当h=0.1m且游戏成功时,滑块经过E点对圆轨道的压力FN大小及弹簧的弹性势能EP。
(2)要使游戏成功,弹簧的弹性势能Ep与高度h之间满足的关系。
(1)当h=0.1m且游戏成功时,滑块经过E点对圆轨道的压力FN大小及弹簧的弹性势能EP。
(2)要使游戏成功,弹簧的弹性势能Ep与高度h之间满足的关系。
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8 . 如图所示,在水平面上,一被锁定且处于压缩状态的轻弹簧左端固定、右端与物块A拴接,物块A、B并排紧挨着处于静止状态,质量均为m。已知物块A的下表面光滑,物块B的下表面与水平面间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g。现使弹簧解除锁定,物块A 与B开始一起向右运动直到分离,则在此过程中,下列说法正确的是( )
A.B与 A分离时弹簧处于原长状态 |
B.B与A分离时的加速度大小为 |
C.B 与A分离之前,弹簧的弹性势能一直减少 |
D.B与A分离时,A 移动的距离大于 |
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9 . 如图,固定直杆上套有一小球和两根轻弹簧,两根轻弹簧的一端与小球相连,另一端分别固定在杆上相距为的A、B两点。直杆与水平面的夹角为,小球质量为m,两根轻弹簧的原长均为L、劲度系数均为,g为重力加速度。
求:
(1)小球在距B点的P点处于静止状态,求此时小球受到的摩擦力大小和方向;
(2)设小球在P点受到的摩擦力为最大静摩擦力,且与滑动摩擦力相等。现让小球从P点以沿杆方向的初速度向上运动,小球最高能到达距A点的Q点,求初速度的大小。
求:
(1)小球在距B点的P点处于静止状态,求此时小球受到的摩擦力大小和方向;
(2)设小球在P点受到的摩擦力为最大静摩擦力,且与滑动摩擦力相等。现让小球从P点以沿杆方向的初速度向上运动,小球最高能到达距A点的Q点,求初速度的大小。
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10 . 如图为某同学“探究弹簧的弹性势能”的实验装置。
(1)实验中已备有刻度尺来测量小球离开桌面做平抛运动过程中的高度和水平位移,还需要______ (填仪器名称)来测量______ ,符号记为______ 。
(2)本实验采用的科学方法是______ (填字母序号)。
A.控制变量法 B.等效替代法 C.能量守恒法
(3)开始实验时,弹簧处于原长时小球刚好在桌边。现持球推压弹簧,然后释放,小球被轻质弹簧弹出。用刻度尺测出高度为h,水平位移为s,当地重力加速度取g,则原来弹簧的弹性势能为______ 。
(4)实验的误差主要来自______ 。
(1)实验中已备有刻度尺来测量小球离开桌面做平抛运动过程中的高度和水平位移,还需要
(2)本实验采用的科学方法是
A.控制变量法 B.等效替代法 C.能量守恒法
(3)开始实验时,弹簧处于原长时小球刚好在桌边。现持球推压弹簧,然后释放,小球被轻质弹簧弹出。用刻度尺测出高度为h,水平位移为s,当地重力加速度取g,则原来弹簧的弹性势能为
(4)实验的误差主要来自
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